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2019-2020年高中生物 第五章 第22課時 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)課時作業(yè) 新人教版必修1 目標導(dǎo)航　1.說出葉綠體中色素的種類和作用。2.說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。 一、實驗：綠葉中色素的提取和分離 1．實驗原理 (1)提?。喝~綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，這兩類色素都溶于有機溶劑，所以可以用____________等有機溶劑提取。 (2)分離：這些色素在層析液中的__________不同，它們隨層析液在濾紙條上的__________也不同，溶解度______的隨層析液在濾紙上擴散得______；反之則慢。這樣，色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。 2．實驗步驟 3．實驗結(jié)果 濾紙條上出現(xiàn)的四條不同顏色的色素帶，如圖所示： 二、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能 1．分布：主要分布在植物的________細胞內(nèi)。 2．形態(tài)：扁平的________或________。 3．結(jié)構(gòu) 4．功能：綠色植物進行光合作用的場所。 5．葉綠體功能的驗證實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象 (2)實驗結(jié)論 ①__________是進行光合作用的場所。 ②O2是由__________釋放的。 知識點一　綠葉中色素的提取和分離 1．下圖表示“綠葉中色素的提取和分離”實驗的部分材料和用具。據(jù)圖作答。 (1)圖①放入研缽內(nèi)的物質(zhì)：A.____________10 mL，作用是____________________；B.____________少許，作用是研磨得更充分；C.__________少許，作用是____________________________________________________________________。 (2)將糨糊狀研磨液迅速倒入玻璃漏斗中過濾，漏斗基部放一塊________________。 (3)③剪去兩角的目的是______________________________________，畫濾液細線的要求是______________。 (4)④層析操作過程應(yīng)注意__________________________；層析的原理是______________________________________；加蓋的目的是________________________；色素帶最寬的是__________，擴散速度最快的是____________。 知識點二　葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 2．為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些條件是 (　　) A．光照、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液 B．光照、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液 C．黑暗、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液 D．黑暗、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液 3．葉綠體是植物進行光合作用的細胞器。下列關(guān)于葉綠體及色素的敘述中正確的是 (　　) A．葉綠體普遍分布在植物細胞中 B．葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種，葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色 C．同線粒體一樣，葉綠體的內(nèi)膜極大地擴展了受光面積 D．葉綠體中的色素只吸收紅光和藍紫光進行光合作用 基礎(chǔ)落實 1．在日光下，植物葉片中的葉綠素 (　　) A．大量吸收綠光 B．等量吸收不同波長的光 C．主要吸收藍紫光和綠光 D．主要吸收藍紫光和紅光 2．葉綠體中不含有的成分是 (　　) A．DNA和RNA B．與光合作用有關(guān)的酶 C．色素 D．與呼吸作用有關(guān)的酶 3．將在黑暗中放置一段時間的葉片均分4塊，置于不同的試管中，按下表進行實驗，著色最淺的葉片所在的試管是 (　　) 注：“＋”表示具有該條件。 A．① B．② C．③ D．④ 4．在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，收集到的濾液綠色過淺，其原因可能是(　　) ①未加石英砂，研磨不充分?、谝淮渭尤氪罅康臒o水乙醇提取 ③分次加入少量無水乙醇提取?、苁褂梅胖脭?shù)天的菠菜葉 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 5．下列有關(guān)“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述正確的是 (　　) A．加入碳酸鈣防止濾液揮發(fā) B．用NaCl溶液提取葉片中的色素 C．用無水乙醇或丙酮分離濾液中的色素 D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨 6．某同學(xué)在做完“綠葉中色素的提取和分離”實驗后，畫出了四種色素在濾紙條上分布的模式圖，以此表示色素的含量及間隔距離的大小，其中比較能顯示真實情況的是 (　　) 能力提升 7．分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個研缽中加2 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色、幾乎無色。 處理 Ⅰ Ⅱ Ⅲ SiO2(少量) ＋ ＋ ＋ CaCO3(少量) － ＋ ＋ 95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋ 蒸餾水(10 mL) － ＋ － 注：“＋”表示加，“－”表示不加。 則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個研缽中的溶液顏色分別是 (　　) A．幾乎無色、黃綠色、深綠色 B．深綠色、幾乎無色、黃綠色 C．黃綠色、深綠色、幾乎無色 D．黃綠色、幾乎無色、深綠色 8．將長勢相同的三盆麥苗分別置于鐘罩內(nèi)，如下圖所示，若干天后，與丙盆相比，甲、乙兩盆麥苗的長勢是 (　　) A．甲、乙、丙三盆麥苗長勢相近 B．甲與丙長勢相近，乙比丙長勢差 C．乙與丙長勢相近，甲比丙長勢差 D．甲、乙長勢都比丙好 9.如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時的改進裝置，下列與之有關(guān)的敘述中，錯誤的是 (　　) A．應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液 B．應(yīng)將濾液滴在a處，而不能滴在b處 C．實驗結(jié)果應(yīng)是得到四個不同顏色的同心圓(近似圓形) D．實驗得到的若干個同心圓中，最小的一個圓呈橙黃色 10．下列關(guān)于葉綠體基粒的說法中，正確的一組是 (　　) ①每個葉綠體基粒含有幾個到幾十個類囊體　②類囊體的薄膜上有進行光合作用的色素?、刍８街趦?nèi)膜的突起——嵴上　④光合作用有關(guān)的酶全都分布在基粒上 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 11．下列關(guān)于葉綠體的敘述中，正確的是 (　　) A．植物細胞均含有葉綠體 B．葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì)的功能和所含化合物均相同 C．葉綠體中所含色素分布在葉綠體類囊體薄膜上和基質(zhì)中 D．葉綠體中含有少量DNA和RNA 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 綜合拓展 12．為驗證葉綠素合成所需的條件，有人設(shè)計了如下實驗： 實驗步驟： ①配制培養(yǎng)基：1號(含蔗糖、水、植物必需的各種礦質(zhì)元素等)，2號(不含Mg，其他成分與1號相同)。 ②小麥種子用清水浸泡后消毒，在無菌條件下，將種子的胚剝離，去掉胚乳。 ③在無菌條件下，將胚接種在培養(yǎng)基上。培養(yǎng)兩周后，觀察幼苗的顏色。如下表所示： 甲 乙 丙 丁 培養(yǎng)基 1號 2號 1號 1號 培養(yǎng)基數(shù)目 5 5 5 5 每個培養(yǎng)基接 種胚的數(shù)目　 10 10 10 10 培養(yǎng)條件 光照16 h/d、 25℃ ？ 黑暗、 25℃ 光照16 h/d、 10℃ 實驗結(jié)果 (幼苗顏色) 綠色 黃色 黃色 黃綠色 請分析回答下列問題： (1)在該實驗設(shè)計中，為什么每組用5個培養(yǎng)基，且每個培養(yǎng)基中接種10粒種子的胚？________________________________________________________________________。 (2)實驗中為何不采用完整的種子，而是去掉胚乳，只將胚接種到培養(yǎng)基上萌發(fā)？________________________________________________________________________。 (3)乙組的培養(yǎng)條件很可能是____________________________________。 (4)甲組起________作用，通過實驗可得出結(jié)論：葉綠素的合成需要____________________________________。 答案 知識清單 一、1.(1)無水乙醇　(2)溶解度　擴散速度　高　快 2．二氧化硅　碳酸鈣　無水乙醇　棉塞　兩角剪去　風干后　帶有色素　濾液細線　3.橙黃色　葉黃素　藍紫光　葉綠素a　黃綠色　紅光　藍紫 二、1.葉肉　2.橢球形　球形　3.外膜　內(nèi)膜　類囊體　葉綠體基質(zhì)　5.(1)葉綠體　 (2)①葉綠體?、谌~綠體 對點訓(xùn)練 1．(1)無水乙醇　溶解色素　二氧化硅　碳酸鈣　防止研磨過程中色素被破壞　(2)單層尼龍布　(3)防止兩邊的色素層析時擴散過快　細、齊、直　(4)層析液不要觸及濾液細線　四種色素隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同　防止層析液揮發(fā)　葉綠素a　胡蘿卜素 解析　(1)①中加入無水乙醇(A)的作用是將綠葉中的色素溶解在其中，提取色素。加入二氧化硅(B)可使葉綠體和細胞容易破碎。加入碳酸鈣(C)中和細胞破碎溢出的有機酸，可防止葉綠素中的鎂被氫取代，形成去鎂葉綠素。(2)過濾研磨液時，漏斗基部放一塊單層尼龍布，不用濾紙過濾，目的是防止色素吸附到濾紙上。(3)濾紙剪去兩角的目的是防止兩邊色素擴散過快，畫濾液細線的要求是細、齊、直。(4)層析時注意層析液不要沒及濾液細線。層析原理是毛細現(xiàn)象使層析液迅速沿濾紙條上升，四種色素溶于層析液中，因分子結(jié)構(gòu)等差異，造成色素在濾紙條上的擴散速度不同，有的快一些，有的慢一些，從而達到分離的目的。加培養(yǎng)皿蓋的目的是防止層析液揮發(fā)。色素帶最寬的是葉綠素a(含量最多)，擴散速度最快的是胡蘿卜素(含量最少)。 實驗鏈接　實驗成功的關(guān)鍵 (1)葉片要新鮮、顏色要深綠，含有較多色素。 (2)研磨要迅速、充分。葉綠素不穩(wěn)定，易被活細胞內(nèi)的葉綠素酶水解。充分研磨使葉綠體完全破裂，提取較多的色素。 (3)濾液細線不僅要求細、直、齊，而且要求含有較多的色素，所以要求待濾液干后再畫一兩次。 (4)濾液細線不能觸及層析液，否則色素溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。 2．B 解析　本題主要考查了葉綠體功能驗證的相關(guān)實驗設(shè)置，具體分析如下： 實驗鏈接　恩格爾曼實驗設(shè)計巧妙之處 (1)實驗材料選擇水綿和好氧細菌：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可確定釋放氧氣多的部位。 (2)沒有空氣的黑暗環(huán)境：排除了氧氣和光的干擾。 (3)用極細的光束點狀投射：葉綠體上可分為獲得光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗。 (4)進行黑暗(局部光照)和曝光對比實驗：明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。 3．B　[不是所有的植物細胞都有葉綠體，一般地講，葉綠體分布在綠色植物的綠色部分，主要存在于葉肉細胞中。葉綠體中的色素分為兩大類：葉綠素和類胡蘿卜素，其中，葉綠素又包括藍綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b；類胡蘿卜素包括橙黃色的胡蘿卜素和黃色的葉黃素。葉綠體的內(nèi)膜光滑，其內(nèi)部的基粒和類囊體一方面擴大了膜面積，供色素和酶分布；另一方面極大地擴展了受光面積。而線粒體的內(nèi)膜上含有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶；葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光，并非不吸收其他顏色的光，只不過吸收量較少。] 思路導(dǎo)引　主要考查葉綠體的結(jié)構(gòu)及其色素的種類和功能。解題思路是根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的特點，識記能進行光合作用的葉綠體的相關(guān)結(jié)構(gòu)知識。 方法點撥　(1)選擇大棚薄膜或溫室玻璃的顏色時，應(yīng)根據(jù)色素對不同光的吸收量及生產(chǎn)需要進行選擇，一般選用無色薄膜或玻璃。 (2)葉綠體是進行光合作用的基本單位，具備進行光合作用的條件，注意不同部位發(fā)生的反應(yīng)過程有所不同。 課后作業(yè) 1．D　[葉片中的色素對可見光中不同波長的光吸收量不同，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收量最低。] 2．D　[在葉綠體基質(zhì)中含有少量的DNA和RNA，基粒類囊體薄膜上含有光合色素，與光合作用有關(guān)的酶存在于基粒類囊體薄膜上和基質(zhì)中，因此葉綠體是進行光合作用的場所。葉綠體不能進行呼吸作用，也就是說葉綠體內(nèi)不含有與呼吸作用有關(guān)的酶。] 3．D　[葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收較少，所以葉片呈現(xiàn)綠色。在其他條件相同的情況下，用白光、藍光、紅光、綠光照射綠葉，綠光照射時光合速率最低，產(chǎn)生的淀粉最少，遇碘著色最淺。] 4．D　[本題考查綠葉中色素的提取和分離實驗中應(yīng)注意的問題。葉綠體色素的濾液綠色過淺的原因包括外因和內(nèi)因兩部分。內(nèi)因如植物種類不同、葉片衰老程度不同或葉片久置未見光等；外因如研磨不充分，葉綠素沒有釋放出來，或加入的提取液太多，過度稀釋了濾液等。] 5．D　[加入碳酸鈣的目的是防止色素被破壞，用無水乙醇或丙酮提取色素而不是分離濾液中的色素。] 6．A　[葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢。這樣，幾分鐘之后，葉綠體中的色素就在擴散過程中分離開來。在濾紙上，從下往上依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。] 7．D　[由題干信息可知研缽Ⅰ中未加入CaCO3和蒸餾水，研缽Ⅱ中未加入95%乙醇，研缽Ⅲ中未加入蒸餾水。解答此題的關(guān)鍵是要知道SiO2、CaCO3和95%乙醇在色素提取中的作用，以及缺少后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，再將三個研缽中可能出現(xiàn)的顏色與題干信息提供的三種顏色對應(yīng)。色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保護葉綠素等色素免受破壞，95%乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸餾水。研缽Ⅰ中因未加CaCO3，部分葉綠素被破壞，因此提取液應(yīng)呈黃綠色；研缽Ⅱ中未加入95%乙醇，色素不能被溶解，因而溶液幾乎無色；研缽Ⅲ中能得到正常的提取液，溶液呈深綠色。] 8．C　[甲盆麥苗得到的主要是綠光；同樣，乙罩的麥苗得到的主要是紅光和藍紫光；丙盆的透明罩能透過各種波長的光，即麥苗能得到各種波長的光，顯然丙盆是該實驗中的對照組。由于麥苗進行光合作用主要利用的是可見光中的紅光和藍紫光，所以，乙盆與丙盆的麥苗長勢相近，而甲盆中的麥苗缺少可利用的光能，長勢較差。] 9．D　[如圖所示是一個綠葉中色素分離的實驗裝置，所以應(yīng)把層析液倒入培養(yǎng)皿中，燈芯起到傳遞層析液的目的，把色素滴到a點讓其在定性濾紙上擴散，四個圓圈中擴散最慢的即為圓圈最小的，它應(yīng)該是呈黃綠色的葉綠素b。] 10．A　[葉綠體中的基粒是由幾十個類囊體堆疊形成的結(jié)構(gòu)；光合作用有關(guān)的酶不僅分布在基粒上，而且還分布在葉綠體基質(zhì)中。] 11．D　[葉綠體主要分布在植物的綠色葉片等見光的部位，不是植物所有細胞均含有葉綠體，如根尖細胞就不含葉綠體。不同的基質(zhì)中所含化合物的成分不同，功能也不同。葉綠體中具有吸收光能作用的四種色素只分布在葉綠體的類囊體薄膜上，在葉綠體的基質(zhì)中不含有色素。植物細胞中具有遺傳作用的DNA存在于細胞核、葉綠體和線粒體中。] 12．(1)如果樣本數(shù)量太少，會因為偶然誤差而影響實驗結(jié)果　(2)因為種子的胚乳中可能含有Mg，去掉胚乳后，采用不同的培養(yǎng)基為胚的萌發(fā)提供營養(yǎng)，以排除這一干擾　(3)光照16 h/d、25℃　(4)對照　Mg、光照和適宜的溫度